Sammlung von Klimaeinflüssen und Forschungsergebnissen - KlimaPhalt

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Städte klimatisieren
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Sammlung von Klimaeinflüssen und Forschungsergebnissen

Klima 1x1
Das Klima und das Stadtklima entstehen und verändern sich durch viele Faktoren. Wir haben sehr viele Forschungsergebnisse aus Amerika und Europa gesammelt, die hier in Kurzform dargestellt werden. Leider können wir dies nur nach und nach erledigen.
Erstaunlich ist in wie vielen Einzelbereichen die Meinungen der Forscher auseinandergehen.
Materialalbedo
Frischer Schnee

0,80-0,90
Alter Schnee

0,45-0,90
Wolken
0,60-0,90
Wüste
0,30
Savanne
0,20-0,25
Felder unbestellt
0,26
Rasen
0,18–0,23
Wald
0,05–0,18
Asphalt
0,10-0,18
Wasserflächeje nach Neigung0,05-0,22
Erdemittlere Albedo0,30
Es fällt auf, dass der Albedowert der Wälder nahe bei denen von Asphalten liegt. Dies liegt an den dunklen Oberflächen und an der komplizierten Oberflächenstruktur. Wälder bremsen bodennahe Luftströmungen und fördern die Aufnahme- und die Speicherfähigkeit der Vegetationsdecke für Wasser und dessen Verdunstung. Damit sind sie ein wichtiger Faktor im Wasserkreislauf der Atmosphäre.
Die Albedo
ist ein Maß für die Helligkeit eines Körpers. Je heller der Körper ist. desto größer ist die Albedo. Eine wichtige Folge ist, dass mehr von der einfallenden Sonnenstrahlung reflektiert (d.h. "zurückgeschickt" wird) wird, je heller der Körper ist. Die reflektierte Strahlung steht für die Erwärmung des Körpers nicht zur Verfügung. Der Rest der Strahlung wird von dem Körper absorbiert ("aufgenommen") und erwärmt ihn. An einem heißem Sommertag ist zum Beispiel der dunkle Asphalt auf der Straße wesentlich wärmer als die grauen Gehwegplatten, weil die helleren Platten mehr Strahlung reflektieren. In der Tabelle sind die Albedowerte für verschiedene Oberflächen für die Sonnenstrahlung aufgeführt. Der Wert 0,8 bedeutet, dass 80 % der Strahlung von der Oberfläche reflektiert werden. Nun könnte man alle Flächen mit Betonpflaster oder Betonplatten bauen und hätte eine Verbesserung in der Reflektion erreicht.
Dieses Baumaterial ist jedoch nur für geringe Verkehrslasten geeignet und seine Anwendung bevorzugt für fussläufigen Verkehr geeignet (s.Ztv-Pflaster StB 06). Größere Betonplatten aus Ortbeton sind nicht lagenweise reparabel und haben in den Dehnungsfugen ihre Schwachstellen.
Antriebe des Klimawandels
Änderungen der atmosphärischen Treibhausgas- und Aerosolkonzentrationen, der Landnutzung und der Sonneneinstrahlung verändern die Energiebilanz des Klimasystems und treiben den Klimawandel an. Sie beeinflussen die Absorption, Streuung und Emission von Strahlung innerhalb der Atmosphäre und an der Erdoberfläche. Die resultierenden positiven oder negativen Änderungen in der Energiebilanz aufgrund dieser Faktoren werden in Form des Strahlungsantriebs ausgedrückt, der für den Vergleich von wärmenden oder kühlenden Einflüssen auf das Weltklima herangezogen wird.
Bodenversiegelung (Umweltbundesamt)
Etwa 46 Prozent der Siedlungs- und Verkehrsflächen sind versiegelt, das heißt bebaut, betoniert, asphaltiert, gepflastert oder anderweitig befestigt. Damit gehen wichtige Bodenfunktionen, vor allem die Wasserdurchlässigkeit und die Bodenfruchtbarkeit, verloren. Mit der Ausweitung der Siedlungs- und Verkehrsflächen nimmt auch die Bodenversiegelung zu - im Jahr 2011 um rund 100 Quadratkilometer.
Ökologische Auswirkungen
 
Eine übermäßige Bodenversiegelung hat unmittelbare Auswirkungen auf den Wasserhaushalt: Zum einen kann Regenwasser weniger gut versickern und die Grundwasservorräte auffüllen, zum anderen steigt das Risiko, dass bei starken Regenfällen die Kanalisation oder die Vorfluter die oberflächlich abfließenden Wassermassen nicht fassen können und es somit zu örtlichen Überschwemmungen kommt.
Auch das Kleinklima wird negativ beeinflusst: Versiegelte Böden können kein Wasser verdunsten, weshalb sie im Sommer nicht zur Kühlung der Luft beitragen. Hinzu kommt, dass sie als Standort für Pflanzen ungeeignet sind, welche somit als Wasserverdunster und als Schattenspender ausfallen.
Vor allem wird die natürliche Bodenfruchtbarkeit durch eine Versiegelung der Böden massiv beeinträchtigt. Wenn der Boden dauerhaft von Luft und Wasser abgeschlossen ist, geht die Bodenfauna zugrunde, welche wiederum wichtige Funktionen für den Erhalt und die Neubildung von fruchtbaren Böden erfüllt.
Schließlich ist Bodenversiegelung nur schwer und mit hohen Kosten wieder zu beseitigen. Im Anschluss an eine Entsiegelung bleibt die natürliche Struktur des Bodens gestört. Häufig bleiben Reste von Fremdstoffen (wie Beton- oder Asphaltbrocken, Kunststoffsplitter oder diverse Schadstoffe) im Boden zurück. Eine neue Bodenfauna bildet sich nur über längere Zeiträume, so dass auch die natürliche Bodenfruchtbarkeit verzögert und oft nicht in der vorherigen Qualität wieder herstellbar ist.
Bebauung und Versiegelung Umweltbundesamt
Als Folge großflächiger Versiegelung des Bodens entsteht besonders in Ballungsräumen das Stadtklima. Es ist gekennzeichnet durch erhöhte Lufttemperaturen im Vergleich zu Wäldern und „Grünen Oasen“. Auch bildet sich hier weniger Grundwasser neu, weil der Regen nicht mehr den Poren des Bodens zugeführt, sondern über Kanalsysteme abgeleitet wird.
Der ungebremste Verlust an natürlichem Boden führt zu einer Verinselung von Landschaften und Lebensräumen. Räumliche Korridore, besonders für die heimische Tierwelt, werden langfristig eingeschränkt. Etwa 46 Prozent der Siedlungs- und Verkehrsflächen sind versiegelt, das heißt bebaut, betoniert, asphaltiert, gepflastert oder anderweitig befestigt. Derzeit liegt die tägliche Umwidmung von unbebautem Boden in bebaute oder anderweitig genutzte Flächen in Deutschland bei circa 66 Hektar am Tag. Das zeigt eine leicht abnehmende Tendenz in den letzten Jahren, ist jedoch weit von dem Ziel der Bundesregierung entfernt, den Verbrauch auf weniger als 30 Hektar pro Tag im Jahr 2030 zu senken.
Bodenversiegelung in Deutschland
 Für Deutschland (ohne Sachsen-Anhalt) weist die Flächenstatistik zum Ende des Jahres 2011 45.730 Quadratkilometer (km²) Siedlungs- und Verkehrsflächen aus. Davon waren etwa 20.847 km² oder 45,6 % versiegelt. Bezogen auf die Gesamtfläche der betrachteten 15 Bundesländer beträgt der Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche 13,6 % und der Anteil der versiegelten Fläche 6,2 %. Neuere Daten liegen ausgehend von der Flächenstatistik nicht vor.
Zum Ende des Jahres 1992 lag der Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche noch bei 11,5 % (38.669 km²) und der Anteil der versiegelten Fläche bei 5,3 % (17.839 km²) (siehe Abb. „Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche an der Gesamtfläche Deutschlands“).
Somit hat in den 19 Jahren von 1992 bis 2011 die Bodenversiegelung in den genannten 15 Bundesländern um insgesamt 3.008 km² zugenommen. Das sind im Durchschnitt 158 km² pro Jahr. Allerdings hat das Tempo in den letzten Jahren etwas nachgelassen, weil die Baukonjunktur im Wohnungs- und Gewerbebau bis zum Jahr 2011 deutlich an Schwung verloren hatte (siehe Abb. „Zunahme der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche“).
Im 4-Jahreszeitraum von 1993 bis 1996 wuchs die versiegelte Fläche um 185,8 km² pro Jahr. Im Bauboom von 1997 bis 2000 steigerte sich das Wachstum der versiegelten Fläche sogar auf 190,8 km² pro Jahr.
Auch im Jahr 2011 lag der Zuwachs der versiegelten Fläche in den oben genannten 15 Bundesländern trotz verhaltener Hochbaukonjunktur bei immer noch 99,5 km² pro Jahr.
Diese immer noch hohe Zunahme versiegelter Flächen ist vor allem auf das stetige Wachstum der Verkehrsflächen zurückzuführen, denn mit 50 bis 70 % weisen Verkehrsflächen einen vergleichsweise hohen Anteil versiegelter Fläche auf.
CO² ist der Verursacher der Klimaerwärmung ?
Klimaerwärmung durch Kohlendioxid. Focus schrieb hierzu am 27.02.2015 und nahm nature als Quellenangabe:
...Erste Messung außerhalb des Labors
Dieser Effekt sei außerhalb des Labors noch nie vermessen worden, betonen die Wissenschaftler um Daniel Feldman vom Lawrence Berkeley National Laboratory (US-Staat Kalifornien). Sie verfolgten die Entwicklung an zwei Stationen in Oklahoma und im Norden von Alaska.
Diese registrierten von 2000 bis Ende 2011 das Spektrum langwelliger Infrarotstrahlung und auch die Frequenzen für verschiedene Gase wie etwa CO2, Wasserdampf (H2O), Ozon (O3) und Methan (CH4). Zudem berücksichtigten sie andere Einflüsse wie etwa die Temperatur.
Prognosen bestätigt
Beide Messreihen zeigten übereinstimmend, dass CO2 in der Atmosphäre zunehmend Infrarotenergie abstrahlte - durchschnittlich stieg die Energie bei klarem Himmel pro Jahrzehnt um 0,2 Watt pro Quadratmeter. Dies bestätige die bisherigen Prognosen.

0,2 Watt/m² ? Wirklich kein Druckfehler ?
An einem normalen Sommertag strahlt die Sonne mit 750 Watt/m². Diese Wärmestromdichte kann schon einmal auf 1.000 Watt/m² ansteigen.
Nun soll die Temperatur der Erde ansteigen weil diese Wärmestromdichte um 0,2 Watt/m² ansteigt ?
Wir glauben der Effekt der städtischen Wärmeinseln gemeinsam mit der thermischen Verschmutzung sind die größeren zu lösenden Probleme.
Leider haben wir den wissenschaftlichen Artikel in "Nature" noch nicht gefunden - bleiben aber dran.
Eiszeit und Warmzeit
In einer Eiszeit entsteht in den Wintermonaten mehr Eis und Schnee als in den Sommermonaten schmilzt. Dadurch vergrößern sich die Eis- und Schnee bedeckten Zonen. Diese Eis- und Schneefelder haben einen hohen Albedo (Rückstrahlwert) und absorbieren (in Wärme umwandeln) wenig Sonneneinstrahlung. Das heißt die Kälteeinwirkung verstärkt sich.
In Warmzeiten schmelzen diese Eisfelder und die Flächen mit einem hohen Albedowert verringern sich. Durch den Bau von dunklen Straßenbelägen, dunklen Dachziegeln und dem Verbauen von immer mehr wärmespeicherndem Beton heizt sich das Klima immer mehr auf und die Gletscher gehen zurück.
Kleiner werdende Gletscher strahlen weniger Sonne zurück und der Effekt der Erwärmung verstärkt sich.
Reflexion und Absorption
Im Durchschnitt erhält die Atmosphäre von der gesamten Sonneneinstrahlung wegen der Kugelgestalt der Erde und der sonnenabgewandten Nachtseite jeweils einer Erdhälfte nur ein Viertel[1] der Solarkonstanten oder 342 W/m2. Von dieser Strahlung stehen aber nur 235 W/m2 oder 69% für die Erwärmung der Atmosphäre und der Erdoberfläche tatsächlich zur Verfügung, da durch die Reflexion an der Erdoberfläche und in der Atmospäre 31% bzw. 107 W/m2, die sogenannte planetare Albedo, in den Weltraum wieder unmittelbar zurückgestrahlt werden. Von den 342 W/m2 werden 67 W/m2 von Wolken, Wasserdampf, Staub und Ozon in der Atmosphäre absorbiert und erwärmen so die Atmosphäre direkt, während 168 W/m2 von der Erdoberfläche absorbiert werden und diese erwärmen.
Nachdem wir die Auswirkungen von wenig reflektierenden und damit stark absorbierenden Flächen für unsere Städte kennen, können wir bei zukünftigen Baumaßnahmen von der Natur lernen und die Eigenschaften der Deckschichten der Straßen, aber auch die Dacheindeckungen positiv verändern.
Das Stadtklima ist als gegenüber dem Umland verändertes Lokalklima definiert.
Dichte Bebauung und fehlende Vegetation sowie die Emission von Luftschadstoffen und Abwärme können in Städten zu einer höheren Durchschnittstemperatur und Schadstoffkonzentration sowie zu niedrigeren Luftfeuchtigkeiten und Windgeschwindigkeiten führen.
Das Stadtklima kann gesundheitliche Schäden (erhöhte Sterblichkeit und Krankheiten) und Veränderungen der Flora und Fauna verursachen.
46 % der Siedlungsflächen sind laut Umweltbundesamt versiegelt. Dies entsprach im Jahre 2011 einer Fläche von 20847 km², oder 2.084.700 ha. Der Zuwachs liegt bei ca. 100 km²/Jahr (10.000 ha). Immer mehr der Jahresniederschlagsmenge von 590 Liter/m² (2018) werden in die Flüsse geleitet und nicht dem Kreislauf zurückgeführt. Dies führt zwangsläufig zu immer mehr Hochwasserkatastrophen bei Starkregen.
Das Stadtklima wird von verschiedenen Klimafaktoren geprägt, die sich einteilen lassen:
  • natürliche Faktoren
  • anthropogene Faktoren
Zu den natürlichen Faktoren werden die geographische Lage, das Relief, die Höhenlage und der Anteil der noch bestehenden naturnahen Oberflächen innerhalb des Stadtgebietes gezählt.
Zu den anthropogenen Faktoren gehören im Wesentlichen die Art und Dichte der Bebauung, das Wärmespeichervermögen der Baustoffe und der Versiegelungsgrad des Bodens. Durch sie wird in Städten und industriellen Ballungsräumen der Strahlungs- und Wärmehaushalt beeinflusst. Dazu kommt aus lufthygienischer Sicht die Art und Zahl der Emittenten (Industrie, Haushalt, Kraftfahrzeuge) im Stadtgebiet, die bodennah und bodenfern durch Abgase, Stäube und Abwärme das Stadtklima beeinflussen.
Durch ihr Zusammenwirken bestimmen diese natürlichen und anthropogenen Faktoren die jeweilige Ausprägung des Stadtklimas. Dies bedeutet, dass es kein einheitliches Stadtklima existieren kann.

Die städtischen Wärmeinseln (UHI, urban heat island) ist ein typisches Phänomen des Stadtklimas. In urbanen Ballungsräumen sind im Vergleich zur ländlichen Umgebung bodennah höhere Lufttemperaturen zu beobachten. Diese Überwärmung wird als städtische Wärmeinsel oder UHI bezeichnet.
Die Intensität des Wärmeinseleffektes variiert von Stadt zu Stadt.  
Die Intensität des Wärmeinseleffektes ist abhängig von der Größe der Stadt, der Stadtstruktur (Baudichte, Bauhöhen, Grünflächenanteil, usw.) aber auch von den topographischen und den allgemeinen klimatischen Gegebenheiten (Klimazone, Wetterlagen, atmosphärische Strömungen).
In großen Städten wurden Temperaturdifferenzen bei der Jahresmitteltemperatur zwischen Stadt und Umland von weit mehr als 10°C gemessen. Ursache für den Wärmeinseleffekt ist vor allem der hohe Anteil versiegelter und bebauter Flächen in urbanen Gebieten, aber auch Luftschadstoffe und anthropogene Wärmequellen beeinflussen die Überwärmung in städtischen Gebieten.
Die Wärmeinsel wird durch die Wechselwirkung mehrerer unterschiedlicher Effekte hervorgerufen. Durch die starke Aufwärmung tagsüber und die eingeschränkte Abkühlung nachts werden die Städte im Vergleich zum Umland deutlich wärmer.
Durch die Geometrie der Bebauung vergrößert sich die Oberfläche, auf der Sonnenstrahlung absorbiert wird. Dies führt besonders in austauscharmen, sommerlichen Schönwetterperioden zu einer Aufheizung der Baukörper. Im Gegensatz zu unbebauten Flächen wirken bebaute Flächen wie ein Wärmespeicher. Der Boden unbebauter Flächen heizt sich durch die Beschattung durch die Vegetation und deren Verdunstungsleistung weniger stark auf. In Strahlungsnächten kann gering bedeckter natürlicher Boden seine Wärmeenergie durch Wärmestrahlung wieder abgeben. Über unbebauten Wiesenflächen kühlt sich die Luft nachts daher schneller ab.
Im Gegensatz dazu heizen sich bebaute Gebiete durch Sonneneinstrahlung sehr viel stärker auf: Der Einfallswinkel der Sonne wird durch die senkrechten Fassaden direkter (Horizontüberhöhung), außerdem fehlt meist die Vegetation, die Schatten spendet und mit Verdunstungsleistung die Luft abkühlen kann. Der verbaute Stein heizt sich schneller auf. Er ist aber auch ein besserer Wärmespeicher, und gibt seine Wärme nachts langsamer ab. Die Luft in der Umgebung kann sich so nicht mehr abkühlen. Die nächtliche Abstrahlung der Wärme wird auch durch die Einengung des Horizonts in Straßenschluchten teilweise unterbunden. Es treten Mehrfachreflexionen an den Häuserwänden auf.
Die Luftzirkulation und der Zustrom bzw. das Einsickern von kühlerer Luft aus dem Umland oder aus größeren Grünflächen wird außerdem durch die Bebauung eingeschränkt. Wenn Emittenten in sogenannte Kaltluftschneisen gebaut werden (Verkehrs- und Industrieanlagen), wird die nun langsamer zufließende Kaltluft mit Schadstoffen angereichert. Die erhöhte Partikelkonzentration in der städtischen Luft dämpft ihrerseits nochmals die Abstrahlung von Wärme.
Ein weiterer Faktor, der zur Erwärmung der Innenstädte führt, ist die großräumige Flächenversiegelung. Niederschlagswasser läuft daher schnell ab und steht nicht für die Verdunstung zur Verfügung. Da die Verdunstung Wärme verbraucht, führt auch dieser Effekt zu einer geringeren Abkühlung (oder umgekehrt zu einer Erwärmung) der Städte.
Mit dem Infrarot-Aufnahmeverfahren können Oberflächentemperaturen ermittelt und farbig dargestellt werden.

"Schwarzer Asphalt", aber auch Dachziegel etc. absorbieren die Sonnenstrahlen.
Während frischer Schnee die Sonnenstrahlen bis zu 95 % reflektiert, reflektieren Dachziegel oder "schwarzer" Asphalt die Sonnenstrahlen nur um 10-18%.
Das heißt die entstehende Wärme wird absorbiert und die Städte heizen sich auf. Die Gesamtreflektion der Erde liegt ungefähr bei 30%.
Wir entwickeln und vertreiben verschiedene reflektierende Produkte im Straßen- und Wegebau, um diesen Wert der Gesamtreflektion zu halten oder zu übertreffen und einen Ausgleich für vorhandene schlechter reflektierende Flächen zu bekommen.
Der Treibhauseffekt
Wenn in der Öffentlichkeit heute vom „Treibhauseffekt“ die Rede ist, so ist meist der anthropogene oder vom Menschen verursachte Treibhauseffekt gemeint. Der anthropogene Treibhauseffekt ist jedoch nichts anderes als eine Verstärkung des natürlichen Treibhauseffekts, der eine Folge von natürlichen Strahlungsvorgängen in der Atmosphäre ist. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre Leben auf der Erde undenkbar, da durch ihn die durchschnittliche globale Temperatur der Erdoberfläche um 33 °C von –18 °C auf gegenwärtig ca. 15 °C erhöht wird.
Thermische Verschmutzung:
Die Metropolen der Nordhalbkugel produzieren große Mengen Abwärme aus Gebäudeheizung und Verkehr. US-Forscher gehen davon aus, dass dadurch die Wintertemperatur nicht nur in unmittelbarer Nähe der 86 untersuchten Ballungsgebiete, sondern sogar Tausende Kilometer entfernt zunimmt. Von „Ketten städtischer Hitzeinseln“ an den Küstenstreifen spricht Ming Cai, Professor für Meteorologie an der Florida State University. Der thermische Effekt all dieser Ballungszentren auf Atmosphäre und Klima sei nun erstmals in seiner Gesamtheit simuliert worden, in einem globalen Modell: „Wir haben entdeckt, dass durch die Abwärme der Energienutzung in diesen 86 Ballungsgebieten die Wintertemperatur zunimmt, und das kontinentweit. Die Erwärmung ist durchaus bemerkenswert. Sie kann bis zu ein Grad in nördlichen Breiten betragen.“ Man müsse sich die Atmosphäre über den Ballungszentren wie ein unsichtbares Gebirge vorstellen, sagt der Meteorologe und gebürtige Chinese. Durch die städtische Abwärme entstehe ein aufragender „thermischer Dom“, wie ihn Cai nennt. In diesen Wärmekegeln sei die Luft dichter. Etliche von ihnen reihten sich an den dicht besiedelten Küsten aneinander. Dort würden sie zum Hindernis für die vorherrschenden starken Höhenwinde aus Westen. Wir kennen sie auch als Jet Streams.„Wenn der Jet Stream zum Beispiel auf die Rocky Mountains trifft, wird er nach Norden und Süden abgelenkt. Die Wärmekegel über den Metropolen wirken im Prinzip genauso – wie thermische Berge. Natürlich längst nicht so stark wie ein richtiges Gebirge. Aber auch sie blockieren die atmosphärische Zirkulation und verändern den Jet Stream. In mittleren Breiten wird er schwächer, im Norden und Süden aber etwas stärker.“Auf seinem Nord-Zweig transportiert der winterliche Jet Stream dann eine Menge der städtischen Abwärme in höhere nördliche Breiten. Und das, so die neue Studie, über Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern. Dabei kommt es dann zum Austausch mit bodennahen Winden und zu einem Anstieg der Temperatur in Bodennähe. Auf diese Weise tragen auch Europas Großstädte dazu bei, dass es in Russland im Winter etwas wärmer wird. So jedenfalls die Modellergebnisse.
„Das geschieht sehr weit entfernt von den Quellen, an denen die Abwärme tatsächlich freigesetzt wird. Das ist eine wichtige Erkenntnis aus unserer Studie! Es gibt Klimamodelle, die zeigen für höhere nördliche Breiten eine stärkere Erwärmung, als sie durch Treibhausgase allein erklärt werden kann. Jetzt zeigt sich: Diese bisher unerklärliche Erwärmung ist etwa genauso stark wie die Temperaturzunahme durch die Abwärme aus diesen 86 Ballungsräumen.“
Versiegelte Flächen sind ein gigantischer Wärmespeicher.
Außerdem fehlt an den meisten Stellen die Vegetation, die Schatten spendet und mit Verdunstungsleistung die Luft abkühlen kann. Der verbaute Asphalt oder Stein heizt sich schneller auf. Die verwendeten Baumaterialien sind sehr gute Wärmespeicher, die ihre Wärme nachts langsamer abgeben.

Wärmeinsel Stadt und Niederschläge.
Die Wärmeinsel Stadt verändert das Niederschlagsverhalten in ihrem Umland. Forscher vom Goddard Space Flight Center der NASA konnten nachweisen, dass auf der windabgewandten Seite einer Großstadt die monatlichen Regenfälle um rund ein Viertel stärker als auf der windzugewandten Seite sind. So liegen die monatlichen Niederschlagsmengen im Lee in einer Entfernung von 30 bis 60 km durchschnittlich um 28 % höher als im Luv.

In Berlin wurde das Gegenteil festgestellt. Hier waren lt. dem Meteorologisches Institut Department Geowissenschaften Universität Hamburg  die Niederschläge auf der Lee-Seite höher im Vergleich zu der Luv-Seite. So schrieb Peter Hofmann im März 2009: Der Einfluss von Städten auf Niederschlag und insbesondere auf Starkniederschlag untersucht. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass der Niederschlag in Lee von Städten verstärkt wird. Als Ursachen für die Verstärkung von Niederschlag in Lee der Stadt werden die städtische Wärmeinsel (UHI), die hohe Rauhigkeit von Städten und die anthropogenen Aerosole aufgeführt. Für eine Stadt wie Hamburg, mit ihren 1.8 Mio. Einwohnern und ihrem maritimen Klima wurden weder die UHI noch der städtische Einfluss auf den Niederschlag untersucht. Aus diesem Grund werden Messdaten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) von 7 Klimastationen, 46 Niederschlagsstationen sowie eine synoptische Station in der Metropolregion Hamburg mit statistischen Verfahren analysiert. Die Ergebnisse der statistischen Analyse zeigen, dass Hamburg eine UHI von bis zu 3 K im Sommer besitzt und es in Lee der Stadt Hamburg zu einer signifikanten Niederschlagsverstärkung von bis zu 20 % an ca. 46 % der Stationen kommt. Aus der Trendanalyse der langen Niederschlagszeitreihen ergibt sich eine signifikante Zunahme der Jahresniederschlagssummen sowie eine nichtsignifikante Zunahme von Starkniederschlag.

Wie passt dies zusammen ? Nach unserer Auffassung liegen diese gegenteiligen Aussagen an der Größe der Städte und Hamburg im amerikanischen Vergleich eher eine Kleinstadt ist. Wenn sich aufgrund der Wärmeglocke einer Stadt die Wolken teilen und um die Stadt herum ziehen um sich anschließend wieder zu vereinigen und turmartig aufzusteigen und in Extremwetterlagen abzuregnen, passiert dieser Vorgang bei großen amerikanischen Städten schon über der Stadt und auf der Lee-Seite bleibt weniger Niederschlag.
In den USA werden die Straßen weiß gestrichen.
Was für die Dächer eine gute Idee ist, ist für Straßen auf denen sich Menschen aufhalten zu intensiv. Auf Straßen sollte der Sonnen-Rückstrahlwert bei maximal 30 % liegen. Ansonsten wird es für die Benutzer zu warm. Bei einem Rückstrahlwert von über 30% würde der Mensch von der Sonne mit 750-1.000 Watt/m² und zusätzlich mit einer Rückstarhlung von bis zu 95% belastet werden, obwohl die Oberflächentemperatur des Asphaltes sinken und die Aufheizung geringer wäre.
Die Welt soll weiß werden (Spiegel online 2009)
 
Weiße Autos, weiße Dächer, hellere Straßen - der amerikanische Energieminister Steven Chu will die Welt umfärben, um die Erderwärmung zu bekämpfen. Der Vorschlag klingt verrückt - ist aber durchaus ernst gemeint.
Mit Farbe das Klima retten - diese Idee hat jetzt US-Energieminister Steven Chu vorgestellt. Möglichst alle Dächer in Amerika und sogar weltweit sollten mit weißer Farbe gestrichen werden, sagte Chu bei einem Nobelpreisträgertreffen in London. Dadurch würde deutlich mehr Sonnenlicht reflektiert als bei normalen Dächern. "Die Energie geht zurück in den Weltraum statt in den Stein", sagte Chu.
Die Gebäude müssten dadurch weniger klimatisiert werden, was erheblich zum Energiesparen beitrage. Zudem werde weniger Wärme in Bodennähe gespeichert.
Auch Straßen sollten heller gestrichen werden, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen, forderte der Physik-Nobelpreisträger. "Wenn man das konsequent durchzieht, spart man so viel Kohlendioxid ein, wie alle Autos weltweit in elf Jahren ausstoßen", sagte Chu. Er forderte zudem Autohersteller auf, Autos hauptsächlich in weißer Farbe zu vermarkten. Dann könnten die Klimaanlagen kleiner dimensioniert werden, was Sprit spare. "Das wären im wahrsten Sinn coole Autos", sagte Chu.
Weiße Straßen https://globalmagazin.com/themen/klima/la-will-mit-weisser-farbe-klimawandel-mindern/
Effekt gering: Wissenschaftler zweifeln am Erfolg der weißen Straßen
Wissenschaftler des National Center for Atmospheric Research, so schreibt der Spiegel, zeigten allerdings auch, dass weiße Straßen die globale Erwärmung kaum bremsen. Den Effekt berechneten die Experten mit lediglich minus 0,4 Grad. Allerdings berücksichtigten sie bei ihren Berechnungen nur die Dächer. Die bedecken etwa 40 Prozent der urbanen Flächen. Straßen und Fußwege kommen zusätzlich auf etwa 15 Prozent,schreibt das Magazin zu den Erfolgsaussichten des Versuchs in den USA.
Wir sehen das etwas anders:
Wenn wir diesen Berechnungen Glauben schenken wäre demnach die Erderwärmung um 0,55 Grad geringer. Vermutlich sind die versiegelten nicht urbanen Flächen in die Berechnung nicht eingeflossen. Neben der Farbe gibt es weitere Möglichkeiten. Dachbegrünung, Fassadenbegrünung und die Entsiegelung der Straßen z.B. mit KlimaPhalt helfen durch Verdunstungskälte und Wolkenbildung. Sie tragen zusätzlich bei die globale Erwärmung zu reduzieren.

Asphaltbau und Mischwerke GmbH  Sprendlinger Landstraße 193-195  63069 Offenbach

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